一种穿戴式上肢偏瘫康复外骨骼制造技术

本发明专利技术公开了一种穿戴式上肢偏瘫康复外骨骼，包括背部模块，大臂模块和小臂模块，背部模块用于稳定和驱动大臂模块和小臂模块的运动，大臂模块的底端与小臂模块的顶端连接，背部模块通过连接板与大臂模块顶端铰接

【技术实现步骤摘要】
一种穿戴式上肢偏瘫康复外骨骼


[0001]本专利技术涉及一种外骨骼，具体涉及一种穿戴式上肢偏瘫康复外骨骼
。

技术介绍

[0002]‌
脑卒中主要表现的后遗症是偏瘫，偏瘫患者不仅肢体丧失了运动能力，而且无法独立生活，需要别人的照顾，不仅本身痛苦，也给家庭和社会带来了巨大的经济和精神压力，瘫后的肢体康复尤为关键
。
[0003]上胶康复外骨骼将智能控制与肢体运动用机器人系统完美的结合起来，可以帮助患者完成各种康复运动，具备传统康复治疗方法无法比拟的优点
。
现有的多数上胶康复外骨骼的研究都是针对肢体运动控制和肢体自由度的机械结构，少有在上肢训练器的便捷的使用方式和体验方面进行的研究；现有的上胶康复外骨骼少有可以在轻质化的同时实现可控的稳定性；现有的上胶康复外骨骼可穿戴性不强，少有能实现独立操作的
。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种穿戴式上肢偏瘫康复外骨骼，轻质化
、
稳定性强
、
易穿戴
、
安全可靠，可用于家庭康复训练领域
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种穿戴式上肢偏瘫康复外骨骼，包括大臂模块和小臂模块，大臂模块的底端与小臂模块的顶端通过肘部连接铰链连接，还包括背部模块，大臂模块的顶端设有肩部连接铰链；背部模块包括硬性基座
、
壳体
、
柔性固定装置
、
镜像装置和背部弹性装置；柔性固定装置设置在壳体的下端，硬性基座设置在壳体的外侧面，镜像装置设置在硬性基座的外侧面，背部弹性装置由卷簧盒和卷簧组成，卷簧盒设置在镜像装置内部，卷簧由镜像装置内部延伸至外部与第一连接板的一端连接，第一连接板另一端通过第二背部连接铰链与第二连接板的一端连接，第二连接板另一端通过第一背部连接铰链与肩部连接铰链连接；壳体的内侧面的中间位置设有可拆卸面板，可拆卸面板的表面
、
柔性固定装置和壳体的内侧面均设有背部衬垫，壳体内侧面的左右两侧分别设有一条弹性防脱落肩带，柔性固定装置的底部设有腰部尼龙粘扣带，可拆卸面板表面上的背部衬垫上设有硅胶电极贴片；壳体内部设有驱动控制装置和经皮电刺激装置电源，驱动控制装置包括第一肩部驱动电机
、
第二肩部驱动电机
、
第三肩部驱动电机
、
肘部驱动电机，四个驱动电机顶部分别设有槽轮；第一肩部驱动电机
、
第二肩部驱动电机
、
第三肩部驱动电机和肘部驱动电机分别通过鲍登线与第一背部连接铰链
、
第二背部连接铰链
、
肩部连接铰链和肘部连接铰链连接
。
[0006]进一步的，所述鲍登线的一端分别与四个驱动电机上的槽轮连接，鲍登线的另一端依次穿过硬性基座
、
第一连接板
、
第二连接板
、
肩部连接铰链
、
大臂模块分别与第二背部连接铰链
、
第一背部连接铰链
、
肩部连接铰链和肘部连接铰链连接
。
[0007]进一步的，所述大臂模块包括第一大臂固定板，第二大臂固定板和调节组件，第一
大臂固定板和第二大臂固定板通过调节组件连接；调节组件由导向槽
、
滑动杆及限位块组成，导向槽开设在第一大臂固定板底部的内侧壁上，滑动杆底端与第二大臂固定板顶端连接，滑动杆顶端插入在导向槽中，限位块铰接在导向槽底部，滑动杆上设有与限位块对应的凹槽；第一大臂固定板
、
第二大臂固定板上分别设有第一大臂尼龙粘扣带
、
第二大臂尼龙粘扣带
。
[0008]进一步的，所述小臂模块包括小臂固定板
、
小臂尼龙粘扣带和肘部连接铰链，肘部连接铰链设置在小臂固定板顶端，第二大臂固定板底端与小臂固定板顶端通过肘部连接铰链铰接；小臂固定板底部呈环形，小臂尼龙粘扣带设置在小臂固定板底部环形板一侧
。
[0009]进一步的，所述柔性固定装置纵向中间位置间隔设置多条塑型鱼骨，塑型鱼骨有助于对患者的背部进行拉伸，一定程度上有效抑制背部代偿；两条弹性防脱落肩带之间设有可调节前扣，可调节前扣用于收放调节两条弹性防脱落肩带的距离
。
[0010]进一步的，所述小臂固定板外侧面设有扬声器和信息反馈系统；扬声器和信息反馈系统用于实现信息的反馈
。
扬声器在大臂模块末端与小臂模块铰接处，信息反馈系统在小臂固定板末端
。
患者通过小臂模块上的信息反馈系统读取并调节当前训练强度，患者可以在适应当前强度的情况下增加或减少训练强度，促使患者积极主动进行康复训练，大幅提升康复效果
。
[0011]进一步的，所述第一大臂固定板内侧的顶部设有肩垫
。
[0012]进一步的，还包括滑动装置，滑动装置由固定导轨和可动导轨组成，固定导轨设置在硬性基座上，可动导轨设置在第一连接板的一端，可动导轨卡钳在固定导轨上
。
[0013]与现有技术相比，本专利技术根据上肢偏瘫康复训练的活动形式，采用简易的双肩背形式作为运动的支撑，利用柔性固定装置代替传统康复机械臂中的部分刚性固定装置，轻质化的同时实现可控的稳定性，保证肩部的固定和手臂的正常运动；肱二头肌和肱三头肌是整个手臂最大的肌群，对于手臂的围度强壮有着举足轻重的作用，且大臂肌群多于小臂，将大臂分块固定，小臂为一体式穿戴固定形式，便于实现单手穿戴
。
本专利技术利用背部弹性装置和滑动装置的配合工作，在调节背部宽度的同时保持受力均匀，增加稳定性，本专利技术各模块之间易于拆卸安装，更换便利，同时通过镜像装置也使外骨骼镜像互换更为便利；将驱动控制装置固定在壳体内部，避免驱动控制装置自身重量会对运动控制与患者主动运动时手臂外骨骼过重产生的干扰；驱动控制装置通过鲍登线传动带动连接铰链绕铰接点进行转动，驱动大臂模块和小臂模块进行周期性的肩关节屈
/
伸
、
外展
/
内收
、
旋内
/
旋外以及肘屈
/
伸等动作
。
附图说明
[0014]图1为本专利技术整体结构示意图；图2为本专利技术柔性固定装置的结构示意图；图3为本专利技术局部细节结构示意图；图4为本专利技术大臂模块和小臂模块结构示意图；图5为本专利技术肩关节的外展和内收运动示意图；图6为本专利技术肩关节的屈和伸运动示意图；图7为本专利技术肩关节的旋内和旋外运动示意图；
图8为本专利技术肘关节的屈和伸运动示意图；图中：
1、
背部模块，1‑
1、
硬性基座，1‑
2、
壳体，1‑2‑1‑
1、
第一肩部驱动电机，1‑2‑1‑
2、
第二肩部驱动电机，1‑2‑1‑
3、...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种穿戴式上肢偏瘫康复外骨骼，包括大臂模块（2）和小臂模块（3），大臂模块（2）的底端与小臂模块（3）的顶端通过肘部连接铰链（3‑4）连接，其特征在于，还包括背部模块（1），大臂模块（2）的顶端设有肩部连接铰链（2‑6）；背部模块（1）包括硬性基座（1‑1）
、
壳体
(1
‑
2)、
柔性固定装置（1‑3）
、
镜像装置（1‑4）和背部弹性装置（1‑5）；柔性固定装置（1‑3）设置在壳体
(1
‑
2)
的下端，硬性基座（1‑1）设置在壳体
(1
‑
2)
的外侧面，镜像装置（1‑4）设置在硬性基座（1‑1）的外侧面，背部弹性装置（1‑5）由卷簧盒（1‑5‑1）和卷簧（1‑5‑2）组成，卷簧盒（1‑5‑1）设置在镜像装置（1‑4）内部，卷簧（1‑5‑2）由镜像装置（1‑4）内部延伸至外部与第一连接板（1‑9）的一端连接，第一连接板（1‑9）另一端通过第二背部连接铰链（1‑8）与第二连接板（1‑
10
）的一端连接，第二连接板（1‑
10
）另一端通过第一背部连接铰链（1‑7）与肩部连接铰链（2‑6）连接；壳体
(1
‑
2)
的内侧面的中间位置设有可拆卸面板（1‑3‑6），可拆卸面板（1‑3‑6）的表面
、
柔性固定装置（1‑3）和壳体
(1
‑
2)
的内侧面均设有背部衬垫（1‑3‑1），壳体
(1
‑
2)
内侧面的左右两侧分别设有一条弹性防脱落肩带（1‑3‑3），柔性固定装置（1‑3）的底部设有腰部尼龙粘扣带（1‑3‑5），可拆卸面板（1‑3‑6）表面上的背部衬垫（1‑3‑1）上设有硅胶电极贴片（1‑3‑7）；壳体
(1
‑
2)
内部设有驱动控制装置和经皮电刺激装置电源（1‑2‑2），驱动控制装置包括第一肩部驱动电机（1‑2‑1‑1）
、
第二肩部驱动电机（1‑2‑1‑2）
、
第三肩部驱动电机（1‑2‑1‑3）
、
肘部驱动电机（1‑2‑1‑4），四个驱动电机顶部分别设有槽轮（1‑2‑1‑5）；第一肩部驱动电机（1‑2‑1‑1）
、
第二肩部驱动电机（1‑2‑1‑2）
、
第三肩部驱动电机（1‑2‑1‑3）和肘部驱动电机（1‑2‑1‑4）分别通过鲍登线（1‑2‑1‑6）与第一背部连接铰链（1‑7）
、
第二背部连接铰链（1‑8）
、
肩部连接铰链（2‑6）和肘部连接铰链（3‑4）连接
。2.
根据权利要求1所述的一种穿戴式上肢偏瘫康复外骨骼，其特征在于：所述鲍登线（1‑2‑1‑6）的一端分别与四个驱动电机上的槽轮（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋端树，刘立，崔天琦，张善超，崔晶硕，吕常清，朱桐，
申请(专利权)人：江苏师范大学，
类型：发明
国别省市：